JP2008050704A - リヨセル不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 引張強力に優れたリヨセル不織布を提供する。
【解決手段】 繊度が0.9〜1.7デシテックスであるリヨセル短繊維を準備する。リヨセル短繊維とは、ＪＩＳに定められている繊維用語であって、セルロースを、誘導体を経ずに、直接、有機溶剤に溶解させて紡糸して得られるセルロース短繊維のことを意味している。このリヨセル短繊維群をカード機で開繊及び集積して、目付が10〜20ｇ／ｍ²であるリヨセルウェブを形成する。このリヨセルウェブを、目の細かい金網に担持させる。この状態で、リヨセルウェブ側から高圧水流を施す。高圧水流がリヨセルウェブに衝突して、高圧水流のエネルギーがリヨセル短繊維の運動エネルギーに変換され、リヨセル短繊維相互間が交絡する。その後、リヨセルウェブに含有されている水を絞り、更に乾燥して除去する。以上のようにして得られたリヨセル不織布の引張強力は、短繊維の引張強力に比べて、格別顕著に向上している。
【選択図】 なし

Description

本発明は、引張強力に優れたリヨセル不織布の製造方法に関するものである。

従来より、セルロース系繊維を水流交絡させて得られたセルロース系不織布は周知である。このようなセルロース系不織布は、吸水性等に優れているため、単独で、又は他の不織布と積層され、種々の用途に用いられている。

たとえば、特許文献１には、磁気ヘッドのクリーニング材として、レーヨン繊維を水流交絡させて得られたレーヨン不織布を用いることが記載されている。特許文献２には、ホワイトボードのイレーザーとして、レーヨン繊維を水流交絡させて得られたレーヨン不織布を用いることが記載されている。特許文献３には、セルロース系繊維を水流交絡させて得られた親水性不織布と、疎水性熱可塑性繊維不織布とを積層一体化した製袋材料が記載されている。特許文献４には、使い捨てカイロの表面材として、セルロース系繊維を水流交絡させて得られたセルロース系不織布を用いることが記載されている。

しかしながら、特許文献１〜４のいずれにも、セルロース系繊維として、リヨセル繊維を使用することは全く記載されていない。

特開平９−１４６１６３号公報（請求項４及び５） 特開２００３−１１５８６（請求項１〜４） 特開２００３−２５１７５８（段落番号０００９〜００１１） 特開２００３−３３９７５３（特許請求の範囲）

以上のような技術背景下、本発明者は、リヨセル繊維を特定の方法で水流交絡させて得られたリヨセル不織布は、レーヨン繊維等の他の繊維を水流交絡させて得られた不織布に比べて、引張強力が格別顕著に向上することを見出した。特に、繊度の細い繊維を用いた場合や、低目付とした不織布の場合に、引張強力が格別顕著に向上することを見出した。本発明は、このような知見に基づくものである。

すなわち、本発明は、繊度が０．９〜１．７デシテックスであるリヨセル短繊維群をカード機で開繊して、目付が１０〜２０ｇ／ｍ²であるリヨセルウェブを形成した後、該リヨセルウェブを有孔担持体に担持させた状態で、該リヨセルウェブ側から高圧水流を該リヨセルウェブに施して、該リヨセル短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥することを特徴とするリヨセル不織布の製造方法に関するものである。

本発明で用いる「リヨセル」短繊維とは、ＪＩＳに定められている繊維用語であって、セルロースを、誘導体を経ずに、直接、有機溶剤に溶解させて紡糸して得られるセルロース短繊維のことを意味している。リヨセル「短繊維」とは、繊維長がカード機で開繊しうる程度の長さであることを意味している。一般に、繊維長が１０〜１００ｍｍ程度のものを意味している。本発明で用いるリヨセル短繊維は、その繊度が０．９〜１．７デシテックスである。繊度が０．９デシテックス未満になると、カード機で開繊しにくくなるので、好ましくない。また、繊度が１．７デシテックスを超えるリヨセル短繊維の場合は、リヨセル短繊維自体の引張強力が高くなるので、本発明を採用する技術的意義がない。

本発明では、まず、リヨセル短繊維群をカード機で開繊する。カード機とは短繊維群を針布で梳る機械である。カード機の入口に絡み合ったリヨセル短繊維群を投入すると、リヨセル短繊維群が針布で梳られ、カード機の出口から開繊及び集積された状態のシート状物が排出される。本発明においては、カード機で開繊する。カード機以外の空気開繊法や水中開繊法は、リヨセル短繊維群を良好に開繊できず、地合の均一なシート状物が得られず、その結果、高引張強力のリヨセル不織布が得られないため、本発明では用いられない。カード機から排出されたシート状物は、そのままの状態で搬送され、又は二層以上に積層され、又は適宜折り畳まれ、リヨセルウェブが形成される。リヨセルウェブの目付は、１０〜２０ｇ／ｍ²である。目付を１０ｇ／ｍ²未満にすると、リヨセルウェブ中の繊維密度が低すぎて、高圧水流による短繊維相互間の交絡が不十分になるため、好ましくない。また、目付が２０ｇ／ｍ²を超えると、繊維密度が高くなることによって、引張強力も高くなるので、本発明を採用する技術的意義がない。

リヨセルウェブを形成した後、これに高圧水流が施される。高圧水流を施す際、リヨセルウェブは、有孔担持体に担持されている。そして、高圧水流は、それをリヨセルウェブに十分付与ささせるため、リヨセルウェブ側、すなわち、有孔担持体側の反対側から、施される。高圧水流は、孔径０．０５〜２．０ｍｍの噴射孔から、高圧力（たとえば、３０ｋｇ／ｃｍ²）で水を噴出させて得られるものである。高圧水流は、リヨセルウェブに一回又は二回以上、施される。この高圧水流が、有孔担持体に担持されているリヨセルウェブに衝突すると、高圧水流のエネルギーがリヨセル短繊維を運動させるエネルギーとなり、リヨセル短繊維相互間を交絡させるのである。そして、リヨセルウェブに衝突した後には、有孔担持体の孔から下方へ水が排出されるのである。有孔担持体としては、比較的目の細かいものを用いるのが好ましい。具体的には、１００メッシュ程度又はそれ以上の金網を用いるのが好ましい。目の粗いものを用いると、その目の箇所で高圧水流が直接貫通して、目に対応するリヨセルウェブの箇所に孔が開きやすくなり、地合の均一な不織布が得られにくくなる。

高圧水流を施した後のリヨセルウェブには、水が含浸されている。したがって、リヨセルウェブを絞って過剰な水分を除去した後、熱風乾燥機等に通して、残余の水を蒸発除去する。以上のようにして、リヨセル不織布が得られる。リヨセル不織布の目付は、リヨセルウェブの場合と同様に、１０〜２０ｇ／ｍ²となる。

本発明に係るリヨセル不織布を構成しているリヨセル短繊維は、レーヨン繊維等と同様にセルロース系繊維であって、吸水性に優れている。したがって、従来、セルロース系不織布が使用されていた用途であれば、どのような用途にも用いることができる。具体的には、衛生材料や拭き布等として好適に用いることができる。

本発明に係る方法で得られたリヨセル不織布は、特定の水流交絡法によって得られたものであるが、レーヨン繊維等の他の短繊維を用いて特定の水流交絡法で得られた不織布に比べて、格別顕著に引張強力が向上するという効果を奏するものである。

以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、特定の水流交絡法を適用して不織布を得る際に、リヨセル短繊維を用いれば、他の短繊維を用いた場合に比べて、格別顕著に引張強力が向上するという知見に基づくものとして、解釈されるべきである。

実施例１
繊度１．７デシテックスで繊維長３８ｍｍのリヨセル短繊維を準備した。このリヨセル短繊維群をカード機に通し開繊及び集積して、目付２０ｇ／ｃｍ²のリヨセルウェブを形成した。リヨセルウェブを、１００メッシュの金網に担持して、リヨセルウェブ側から、圧力３０ｋｇ／ｃｍ²の高圧水流を三回施した。その後、リヨセルウェブを金網上でひっくり返して、更に圧力３０ｋｇ／ｃｍ²の高圧水流を三回施した。この後、マングルロールでリヨセルウェブを絞り、乾燥機を通して乾燥し、リヨセルウェブ中の水を除去した。以上のようにして、目付２０ｇ／ｃｍ²のリヨセル不織布を得た。このリヨセル不織布は、均一な地合のものであった。

実施例２
繊度１．７デシテックスで繊維長３８ｍｍのリヨセル短繊維に代えて、繊度１．３デシテックスで繊維長３８ｍｍのリヨセル短繊維を用いる他は、実施例１と同一の方法で目付１９ｇ／ｃｍ²のリヨセル不織布を得た。このリヨセル不織布も、均一な地合のものであった。

実施例３
繊度１．７デシテックスで繊維長３８ｍｍのリヨセル短繊維に代えて、繊度０．９デシテックスで繊維長３４ｍｍのリヨセル短繊維を用いる他は、実施例１と同一の方法で目付１７ｇ／ｃｍ²のリヨセル不織布を得た。このリヨセル不織布も、均一な地合のものであった。

比較例１
繊度１．７デシテックスで繊維長３８ｍｍのリヨセル短繊維に代えて、繊度１．７デシテックスで繊維長４０ｍｍのレーヨン短繊維を用いる他は、実施例１と同一の方法で目付１９ｇ／ｃｍ²のレーヨン不織布を得た。このレーヨン不織布も、均一な地合のものであった。

比較例２
繊度１．７デシテックスで繊維長３８ｍｍのリヨセル短繊維に代えて、繊度１．３デシテックスで繊維長３８ｍｍのポリエステル短繊維を用いる他は、実施例１と同一の方法で目付１８ｇ／ｃｍ²のポリエステル不織布を得た。このポリエステル不織布も、均一な地合のものであった。

［引張強力の評価］
実施例１〜３で使用したリヨセル短繊維の引張強力と、比較例１及び２で使用したレーヨン短繊維及びポリエステル短繊維の引張強力を測定し、その結果を表１に示した。この引張強力は、単位デシテックス当たりの強力で示されている。
短繊維の引張強力の測定方法は、ＪＩＳ Ｌ−１０１５（１９９９年）８−７−１に記載の方法に準じて測定した。引張試験機（サーチ株式会社製：ＴＳＭ−０１）を用い、つかみ間隔２０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で伸長し、各試料の破断したときの荷重を引張強力とした。

実施例１〜３で得られたリヨセル不織布の引張強力と、比較例１及び２で使用したレーヨン不織布及びポリエステル不織布の引張強力を測定し、その結果を表１に示した。引張強力は、不織布の縦方向（製造時における機械方向のことであり、ＭＤ方向とも言われる。）と、不織布の横方向（機械方向に直交する方向のことであり、ＣＤ方向とも言われる。）を測定した。また、この引張強力は、５ｃｍ幅当たりの強力で示されている。なお、表１には、（不織布の引張強力／短繊維の引張強力）の値も記載しておいた。この値は、表１に示した各引張強力の値を、そのまま使用して除したものであり、単位は［（Ｎ／５ｃｍ幅）／（ｃＮ／ｄｔｅｘ）］となる。Ｎ（縦）／Ｓは、（不織布の縦方向の引張強力／短繊維の引張強力）の値のことであり、Ｎ（横）／Ｓは、（不織布の横方向の引張強力／短繊維の引張強力）の値のことである。
不織布の引張強力の測定方法は、ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（２０００年）Ａに記載の方法に準じて測定されるものである。すなわち、試料幅５ｃｍの短冊状試料片を準備し、定速伸長型引張試験機（東洋ボールドウイン社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用いて、試料片をチャック間距離１０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分で伸長し、各試料片が破断したときの荷重を、引張強力とした。

［表１］
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短繊維の引張強力 不織布の引張強力 Ｎ（縦）／Ｓ Ｎ（横）／Ｓ
（ｃＮ／ｄｔｅｘ） （Ｎ／５ｃｍ幅）
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縦 横
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実施例１ ３．５ 34.7 5.4 ９．９ １．５
実施例２ ３．５ 63.0 6.8 １８ １．９
実施例３ ３．５ 50.0 4.7 １４ １．３
比較例１ ２．２ 12.7 2.0 ５．８ ０．９
比較例２ ５．７ 40.2 5.2 ７．１ ０．９
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表１の結果から分かるように、実施例１〜３に係る方法で得られたリヨセル不織布は、比較例１及び２に係る方法で得られたレーヨン不織布又はポリエステル不織布に比べて、短繊維の引張強力に比べて、不織布の引張強力が格段に向上していることが分かる。すなわち、繊度１．７デニールのものを用いた実施例１と比較例１とを対比すると、実施例１のリヨセル不織布は、Ｎ（縦）／Ｓが９．９で、Ｎ（横）／Ｓが１．５であるのに対して、比較例１のレーヨン不織布は、Ｎ（縦）／Ｓが５．８で、Ｎ（横）／Ｓが０．９である。したがって、リヨセル不織布はレーヨン不織布に比べて、Ｎ（縦）／Ｓ及びＮ（横）／Ｓ共に１．７倍向上している。また、繊度１．３デニールのものを用いた実施例２と比較例２とを対比すると、実施例２のリヨセル不織布は、Ｎ（縦）／Ｓが１８で、Ｎ（横）／Ｓが１．９であるのに対して、比較例２のポリエステル不織布は、Ｎ（縦）／Ｓが７．１で、Ｎ（横）／Ｓが０．９である。したがって、リヨセル不織布はポリエステル不織布に比べて、Ｎ（縦）／Ｓが２．５倍向上しており、Ｎ（横）／Ｓは２．１倍向上している。よって、リヨセル短繊維を使用して、特定の水流交絡法で交絡させて不織布を得ると、他の短繊維を使用して得られた不織布に比べて、Ｎ（縦）／Ｓ及びＮ（横）／Ｓ共に約２倍程度向上するのであり、予期しえない格別顕著な効果を奏するのである。

Claims (3)

1. 繊度が０．９〜１．７デシテックスであるリヨセル短繊維群をカード機で開繊して、目付が１０〜２０ｇ／ｍ²であるリヨセルウェブを形成した後、該リヨセルウェブを有孔担持体に担持させた状態で、該リヨセルウェブ側から高圧水流を該リヨセルウェブに施して、該リヨセル短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥することを特徴とするリヨセル不織布の製造方法。
2. 有孔担持体が１００メッシュ程度の目の細かい金網である請求項１記載のリヨセル不織布の製造方法。
3. 請求項１又は２記載の方法で得られたリヨセル不織布。